CN107614417A - 用于爬升式起重机的模块化自适应可折叠装置 - Google Patents

Abstract

一种起重机支撑装置，用于将塔式起重机安装到建造中的高层建筑物的侧面，使所述塔式起重机能够根据所述建筑物向上建造的进程而向上爬升，该起重机支撑装置包括：底盘，其被设置为用于支撑所述塔式起重机塔身的爬升架，以及至少一个加固元件。所述底盘的远端铰接至所述加固元件的远端。在展开的支撑模式下，所述底盘在水平位置对齐，并且所述加固元件在倾斜位置对齐。在折叠的移动模式下，所述底盘和所述加固元件被配置为在所述底盘的远端处和所述加固元件的远端处被所述提升缆索拉动，同时所述底盘和所述加固元件被铰接式折叠并在垂直位置对齐。还提供一种方法，用于在这两种模式下使用所述装置。

Description

用于爬升式起重机的模块化自适应可折叠装置

技术领域

本发明一般涉及建筑施工和建筑结构，具体涉及塔式起重机和升降机构。

背景技术

建筑施工是形成建筑物及其结构的过程。起重机在建筑施工中用于将材料从一个地方移动和运送到另一个地方。塔式起重机是起重机的一种类型。塔式起重机将高层建筑施工中所需的高度和起重能力良好结合。塔式起重机用于提升重型建筑材料如混凝土板、钢结构、散装沙袋等；机械设备如发电机、水泥搅拌机；和其它物体。

塔式起重机通常由相同的基本部件组成：基座、塔架或塔身，以及回转单元。基座通常用螺栓固定在支撑起重机的大型混凝土垫上。塔身连接至基座上，达到起重机的高度。回转单元附接至塔身顶部，并包括实现起重机旋转的齿轮和电机。在回转单元的顶部设有三个部件：长的水平吊臂或工作臂，较短的水平机械臂和操作室。长的水平吊臂是起重机承载负载的部分。台车沿着吊臂运行，将负载从起重机中心移入移出。较短的水平机械臂包含起重机用于提升负载的电机、驱动电机的控制电子设备、大型混凝土配重和缆索卷筒。操作室是供操作员坐下并控制起重机的地方。

塔式起重机通常位于建筑物顶部或靠近建筑物的顶部，以便它们能够容易地到达建筑物的不同部分以提起和放下材料，并且对于建造超过一定高度的任何新建筑物都非常重要。塔式起重机可以固定在混凝土板上面的地面上，或悬挂在地面上并安装到某个结构上。塔式起重机可以使用自身的提升力来增加其高度。

增加塔式起重机高度的三种常用方法是：外部爬升法、内部爬升法和空中起重机法。

外部爬升方法是利用起重机的工作臂或吊臂配合起重机塔身一起沿着建筑物的外部向上伸展该起重机。起重机的基座固定在地面的混凝土板上，并且起重机塔身采用较小的移动式起重机搭建在建筑物附近。一旦建筑物达到一定的高度(通常约180英尺或15层楼高)，起重机用钢套圈固定在建筑物上，并将新的塔身段插入起重机现有的塔身中。起重机设有特殊的爬升段，实现为在起重机塔身的外面伸缩的一个较大的金属护套的形式，用来为塔身增加新的塔身段。爬升段将起重机的工作臂提升到最后安装的稳定塔身段上方，以临时支撑该工作臂。爬升段内部具有一空间以容纳一个由起重机臂升高的新的塔身段并在工人将新的塔身段锚定到位的同时暂时稳住该新的塔身段。使用外部爬升方法时，起重机首先构建建筑物的一部分，将起重机固定到建筑物的该部分，然后起重机接收新的塔身部分以增加其高度。

内部爬升方法使用起重机从建筑物内部建造新的楼层。在起重机上方已经完成了几个新的楼层之后，起重机被推进到建筑物内的更高位置。当使用内部爬升方法时，在起重机在其周围构建建筑物(例如摩天大楼)的一种临时围建的院子里，起重机通常定位在建筑物中心的内部。起重机基座上的液压缸将起重机吊升穿过建筑物的中空核心，到达更高的楼层。该中空核心通常由耐用材料如混凝土组成。然后工人在起重机下方滑动钢梁以提供坚固的新基础，然后起重机可以继续用于施工任务(即，建造下一组楼层)。内部爬升方法的缺点是需要加固建筑物结构的外墙以支撑非常重的负荷，例如约150吨的垂直负荷，以及约40-50吨的水平负荷，并且将起重机定位在建筑中心可能会干扰施工过程。

在空中起重机方法中，起重机由重型直升机空运，并飞到建筑物或建筑工地的顶部。由于起重机塔身的单个塔身段通常可以重达3,000至20,000磅之间，因此对起重机的提升是一件一件完成的。由于执行这样一项任务的资金成本较高，而且由于在一个人口稠密的地区驾驶一架载荷的直升机逻辑上非常困难，所以空中起重机方法相当罕见。

授予戴立先等人的名称为“悬挂式外部爬升塔式起重机支撑系统及其翻转使用方法”的中国专利申请公开103896165(A)公开了安装在建筑物中的支撑托架，该建筑物上的嵌入部使得通过上和下斜杆将起重机支撑架支撑在水平起重机支撑或箍环位置，也可通过嵌入部固定到托架上。当塔式起重机爬升时，下框架可以拆卸并用作上框架。为了从环箍起重机拆卸支撑架，支撑架被分成两个子框架，该两个子框架可与环箍起重机分离并且可通过绳索将两个子框架暂时悬挂。

授予Wakabayashi的名称为“Foldable Scaffold Devices”(“可折叠脚手架装置”)的美国专利4,029,173公开了一种可直立和可运输的贡多拉式脚手架笼，其包括前框架构件，改前框架构件可枢转地连接至后框架构件上并且可被折叠成与其并置以用于运输或从其向外间隔开以形成笼架，并且包括用于将整个元件固定在诸如梁之类的支撑结构上的装置。在前部结构的每一侧的上端之间之间将柔性构件如链条，伸缩杆或连接板连接至后部结构的每一侧的上端，并且向后拉动该柔性构件以折叠并且可以将该笼架折叠，且脚手架在折叠状态时可被自由的搬动到其它位置，而且通过松动该柔性构件可将脚手架打开。

授予Liebherr等人的名称为“Rotary Tower Crane”(“旋转塔式起重机”)的美国专利3,053,398公开了一种旋转式塔式起重机，其中通过增加塔节而升高塔架。

授予Strand的名称为“Climbing Crane”(“爬升式起重机”)的美国专利3,366,251公开了一种安装在导轨上的爬升式起重机，其中该起重机使用液压升降机升降。

授予Nikai等人的名称为“Method of climbing a tower craneforconstructing high buildings”(“一种使塔式起重机爬升以建造高层建筑物的方法”)的美国专利3,485,384公开了一种塔式起重机，该塔式起重机具有可沿着起重机塔身滑动的钟形部。

授予Huang的名称为“Building crane apparatus climbable onbuildingwalls”(“可在建筑物墙壁上爬升的建筑物起重机装置”)的美国专利No.5,645,395公开了一种龙门起重机，其在固定在建筑物上的导轨上爬升。

授予Davis等人的名称为“Tower Crane Device”(“塔式起重机装置”)的美国专利No.7,290,672公开了一种具有爬升架的塔式起重机装置。

授予St-Germain的名称为“Tower Crane with Raising Platform”(“具有提升平台的塔式起重机”)的美国专利申请公开2003/0213765公开了一种具有塔节和自升式套筒的自立式塔式起重机。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种起重机支撑装置，用于将塔式起重机安装到建造中的高层建筑物的侧面，使所述塔式起重机能够根据所述建筑物向上建造的进程而向上爬升。该起重机支撑装置包括底盘，其被设置为用于支撑所述塔式起重机塔身的爬升架，以及至少一个加固元件。所述底盘的远端铰接至所述加固元件的远端。所述装置的特征在于还包括至少一根提升缆索，用于拉动底盘和所述加固元件。所述起重机支撑装置可在展开的支撑模式下进行操作，在所述展开的支撑模式下，所述底盘在水平位置对齐并且在其近端处可拆卸地附接至所述建筑物的第一预定位置从而使得所述底盘被设置为支撑所述塔式起重机塔身的爬升架。并且，在所述支撑模式下，所述加固元件在倾斜位置对齐并且在其近端处可拆卸地附接至所述建筑物的第二预定位置从而使得所述加固元件被设置为加固所述底盘以使所述塔式起重机塔身在所述支撑模式下被固定到所述建筑物上。所述起重机支撑装置还可在折叠的移动模式下进行操作，在所述折叠的移动模式下，所述底盘和所述加固元件被配置为在所述底盘的远端处和所述加固元件的远端处被提升缆索拉动，并且当所述底盘和所述加固元件从所述建筑物上被拆除时，所述底盘和所述加固元件被铰接式折叠并且在垂直位置对齐，从而当所述底盘和所述加固元件在所述移动模式下折叠时，可通过所述提升缆索移动所述底盘和所述加固元件。

根据本发明的另一方面，提供一种将塔式起重机安装到建造中的高层建筑物的侧面的方法，使所述塔式起重机能够根据所述建筑物向上建造的进程而向上爬升。所述方法使用起重机支撑装置，所述起重机支撑装置包括具有被设置为用于支撑所述塔式起重机塔身的爬升架的平台的底盘，至少一个加固元件，以及用于拉动所述底盘和所述底加固元件的至少一根提升缆索。所述底盘的远端铰接至所述加固元件的远端。所述方法包括如下步骤：在展开的支撑模式下操作所述起重机支撑装置，以使所述塔式起重机塔身被固定到所述建筑物上。所述在展开的支撑模式下操作所述起重机支撑装置的步骤包括如下子步骤：将所述底盘在水平位置对齐，并将所述底盘在其近端处可拆卸地附接至所述建筑物的第一预定位置，以支撑所述塔式起重机塔身的爬升架，以及将所述加固元件在倾斜位置对齐，并将所述加固元件在其近端处可拆卸地附接至所述建筑物的第二预定位置，以加固所述底盘。所述方法还包括如下步骤：在垂直折叠的移动模式下操作所述起重机支撑装置，以使所述起重机支撑装置移动。所述在移动模式下操作所述起重机支撑装置的步骤包括如下子步骤：将所述底盘和所述加固元件从所述建筑物拆除，以及通过所述提升缆索在所述底盘的远端处和所述加固元件的远端处吊拉所述底盘和所述加固元件，同时将所述底盘和所述加固元件铰接式折叠并在垂直位置对齐。

附图说明

为了更全面地理解和认识本发明，下面将结合附图做更详细的描述，其中：

图1A是根据本发明实施例进行搭建和操作的起重机支撑装置的示意图，该起重机支撑装置用于将塔式起重机安装到建造中的建筑物的不同高度并且在支撑模式下使所述塔式起重机在所述不同高度之间向上爬升和向下降落；

图1B是图1A的起重机支撑装置的侧视图；

图2是图1B的部分A的放大图，示出了起重机支撑装置的柔性接头；

图3是图1B的部分B的放大图，示出了起重机支撑装置的另一个柔性接头；

图4是图1B的部分C的放大图，示出了建筑物结构内的嵌入元件；

图5是处于移动模式的图1A的起重机支撑装置的侧视图；

图6是图1A的起重机支撑装置的突伸锚定件的透视图；

图7是图6的突伸锚定件的前视图；

图8是图6的突伸锚定件的截面侧视图；

图9A是图6的突伸锚定件的上水平表面板的示意图；

图9B是图6的突伸锚定件的下竖直表面板的示意图；

图10是图1A的起重机支撑装置的U形支撑底盘的透视图；

图11是图10的U形支撑底盘的侧视图；

图12A是图10的U形支撑底盘的上水平表面板的示意图；

图12B是图10的U形支撑底盘的下竖直表面板的示意图；

图13是图1A的起重机支撑装置的耳形接合器的透视图；

图14是图13的耳形接合器的侧视图；

图15A是图13的耳形接合器的上水平表面板的示意图；

图15B是图13的耳形接合器的下竖直表面板的示意图；以及

图16A至图16D是安装到建筑物侧面的各个高度的多个起重机支撑装置的示意图。

具体实施方式

本发明通过提供一种用于将塔式起重机安装在建造中的建筑物的不同楼层或高度并且使该塔式起重机能够在不同高度之间向上爬升和向下降落的装置，克服了现有技术的缺点。该起重机支撑装置提供了一种相对便宜且易于使用的方式使起重机在建筑物上爬上或爬下，以相对于正在建造的建筑物或结构的高度增加或以其它方式调整该起重机的高度或位置，使所述塔式起重机能够根据所述建筑物向上建造的进程而向上爬升。该起重机支撑装置利用具有自适应连接的易于折叠收缩的结构，提供一种使用方便的高容差组件。该起重机支撑装置可在展开的支撑模式下进行操作使塔式起重机塔身被固定到建筑物上，并且可在垂直折叠收缩的移动模式下进行操作使该起重机支撑装置移动。

现在参考图1A和1B。图1A和1B分别是根据本发明实施例进行搭建和操作的通常标记为100的起重机支撑装置的示意性透视图和侧视图，该起重机支撑装置用于使标记为170的塔式起重机安装到通常标记为172的建造中的建筑物结构的不同高度并使塔式起重机170能够在建筑物结构172的不同高度之间向上爬升或向下降落。

起重机支撑装置100包括四个座椅形状的突伸锚定件102U、102L和支撑架104。支撑架104包括U形底盘106，斜向定向的加固元件如示出的梁110A、110B、110C，耳形接合器112A、112B，连接器板113，柔性接头114和缆索116。底盘106由一端与第三垂直臂108C连接的两个平行臂108A、108B组成。下面将参照示出这些部件的详细视图的图6至图14B来进一步讨论各个部件的结构。

现在参考图6至图9B，图6至图9B示出了根据本发明的一个实施例的突伸锚定件102U、102L。图6至图8分别是突伸锚定件102U、102L的透视图、前视图和截面侧视图。图9A和图9B分别是突伸锚定件102U、102L的上水平表面板和下竖直表面板的示意图。突伸锚定件102U、102L具有L形结构(有些类似于座椅)，该L形结构与底盘106和接合器112A、112B的一部分的倒L形结构互补。底盘106和接合器112A、112B被设置为靠放在突伸锚定件102U、102L的表面上。突伸锚定件102U、102L还包括形成在其表面130上的孔120、132。突伸锚定件102U、102L被设置为通过销钉176和螺栓178插入孔120、132而连接到嵌入建筑物结构172的墙壁中的内部元件174(图1B)。孔120、132形成在突伸锚定件102U、102L的椅部板130的平坦背部中，该突伸锚定件102U、102L与建筑物结构172的建筑物墙壁的表面齐平并且被锚固在该表面上。嵌入元件174在沿着塔式起重机170的向上爬升的路径的预定位置处嵌入建筑物172的混凝土部分内，以形成用于附接突伸锚定件102U、102L的附接装置。突伸锚定件102U、102L包括水平凸架或凹部122，用于在被平齐地设置在突伸锚定件102U、102L上时支撑或接合底盘106或接合器112A、112B的相应平坦水平表面。突伸锚定件102U、102L还包括竖直凸架126，用于支撑或接合底盘106或接合器112A、112B的相应平坦竖直表面。两个凸架122、126均包括与底座106和接合器112A、112B上的孔的尺寸和形状相对应的孔124、128。除了螺栓之外，突伸锚定件102U、102L还可包括用于固定底盘106或接合器112A、112B的连接和/或将不同部件对齐及保持在适当位置的附加部件如楔形件保持件134和楔形件136。

现参考图10至图12B，图10至图12B示出了根据本发明的一个实施例的U形底盘106。图10和图11分别是U形支撑底盘106的透视图和侧视图。图12A和图12B分别是U形支撑底盘106的上水平表面板和下竖直表面板的示意图。底盘106提供用于支撑所述塔式起重机塔身的爬升架的平台或基座。底盘106包括左臂108A和右臂108B，左臂108A和右臂108B平行对齐并且在其各自的端部经由可调整的后臂108C连接，从而形成“U形”构造。后臂108C的长度和位置(即，后臂108C距U形的“U”的峰部或底盘106的近端的距离)是可调整的，以适应不同长度和/或宽度尺寸的塔式起重机170的塔身部分。远端朝向后臂108C的每个侧臂108A、108B各自包括孔140，其位于各自靠近后臂108C的臂拐角处。孔140被设置为与梁110A、110B接合以将底盘106的远端铰接至梁110A、110B的远端，从而形成柔性可弯折的接头或连接114(图1A和图1B)。每个侧臂108A、108B的相反的近端(即，远离孔140的另一端)，其形状和尺寸被设计为与上部的突伸锚定件102U接合。底盘106的近端(即，U形的“U”的峰部)具有倒L形，形成倒L形部141，其具有水平凸架142，用于放置于或接合在上部突伸锚定件102U上的相应平坦水平表面122上。底盘106的倒L形部分141还具有竖直凸架146，用于放置于或接合在上部突伸锚定件102U上的相应平坦竖直表面126上。每个凸架142、146各自包括孔144、148，其形状和尺寸基本上对应于上部突伸锚定件102U的孔124、128。底盘106还包括位于侧臂108A、108B(靠近后臂108C)的顶端的附加孔190，其被设置为将底盘106附接至侧梁110C上。附加孔194、198(图1B)形成于底盘106的近端和远端上以将底盘106附接至被设置为提升支撑架104的提升元件如提升缆索或绞盘钩。孔192设置在底盘106的近端和远端(例如，在臂108A、108B的顶部)以将底盘106附接至塔式起重机170的爬升架180。塔式起重机170的塔身可以沿着爬升架180中的轨道(未示出)滑动。塔式起重机170的塔身可以用楔形件或螺栓锁定到位并附接至爬升架180。

现在参考图13至图15B，图13至图15B示出根据本发明的一个实施例的耳形接合器112A、112B。每个接合器112A、112B的特征在于具有倒L形结构，类似于底座106的近端，因为每个接合器112A、112B也被设置为位于相应的突伸锚定件102上。每个接合器112A、112B还各自包括形成在接合器112A、112B的上脊部160中的孔150。孔150被设置成将接合器112A、112B铰接至相应的梁110A、110B的近端。接合器112A、112B还包括水平凸架152，用于放置于或接合在下部突伸锚定件102L的相应平坦水平凸架122上。接合器112A、112B还包括竖直凸架156，用于放置于或接合在下部突伸锚定件102L的相应平坦竖直凸架126上。每个凸架152、156各自包括孔154、158，其形状和尺寸基本对应于下部突伸锚定件102L的孔124、128。接合器112A、112B可由三个独立的部分组成：水平板、竖直板和圆形L形板。水平板和竖直板设有孔，例如每个板具有四个孔，用于连接至突伸锚定件102。圆形的L形板部分可形成有用于连接至梁110A、110B的孔150。

现在将参考图1A至图5，对起重机支撑装置100的用途进行描述。如上所述，图1A和图1B分别为起重机支撑装置100的示意性透视图和侧视图，该起重机支撑装置100用于在展开的支撑模式下能够使塔式起重机170安装在建筑物结构172的不同高度并且可使塔式起重机170能够在建筑物结构172的不同高度之间向上爬升或向下降落。起重机支撑装置100连接至嵌入建筑物结构172的混凝土芯部内的嵌入元件174(参见图1B和图4，图4为图1B的部分C的放大视图)上。一对上部突伸锚定件102U和一对下部突伸锚定件102L如经由销钉176和螺栓178可拆卸地连接至嵌入元件174，以将突伸锚定件102U、102L螺栓连接至沿着塔式起重机170的向上爬升或向下降落的路径的建筑物结构172外墙上的预定位置，用于为底盘106和梁110A、110B提供突出固定部或立足点。通过用螺栓将支撑架104附接至突伸锚定件102U、102L上而使支撑架104安装到建筑物结构172上，由此使起重机170被支撑、安装、附接和连接至建筑物172的外部。底盘106在水平位置对齐，并在其近端可拆卸地连接至突伸锚定件102U上。螺栓(未示出)用于将塔式起重机170的爬升架180附接至底盘106上的孔192。由此，底盘106提供支撑爬升架180的基座或平台。使用楔形件或螺栓将塔式起重机170的塔身部分附接至爬升架180。使用螺栓(未示出)将底盘106和接合器112A、112B附接至其对应的突伸锚定件102U、102L。底盘106包括左臂108A和右臂108B。臂(右臂或左臂)108A、108B中的每一个在其远端处铰接至一对梁110A、110B(斜向放置或定向的管或梁)其中之一的远端。梁110A、110B中的每一个在倾斜位置对齐并且还在其近端处附接至接合器112A、112B。左梁110A附接至底盘106(左臂108A)和左接合器112A上。右梁110B附接至底盘106(右臂108B)和右接合器112B上。因此，梁110A、110B将底盘106连接至接合器112A、112B上。梁110A、110B和接合器112A、112B为承托塔式起重机170的底盘106提供额外的支撑和加固。当起重机支撑装置处于支撑模式时，梁110A、110B辅助支撑塔式起重机170的垂直重量和力，从而将塔式起重机塔身固定至建筑物上。

每个梁110A、110B可旋转地附接至底盘106(底盘106的侧面)，以使得支撑架104能够折叠或收缩(在下文中将参照图5进一步讨论，图5为在垂直折叠收缩的移动模式下进行操作的起重机支撑装置100的侧视图)。梁110A、110B和底盘106之间的附接或连接形成可折叠或柔性接头114(参见图2，其为图1A的部分A的放大视图)。梁110A、110B与接合器112A、112B之间的附接或连接也可形成可折叠或柔性接头114(参见图3，其为图1B的部分B的放大视图)。梁110A、110B可旋转地附接至其对应的接合器112A、112B使得接合器112A、112B相对于梁110A、110B的位置或角度可以调节。这在将支撑架104附接至突伸锚定件102U、102L上时、更具体地将接合器112A、112B附接至下部突伸锚定件102L时，特别有用。固定尺寸的缆索116可被连接在底盘106的每个侧臂108A、108B(左臂和右臂)与其相应的梁110A、110B之间，用于保持梁110A、110B相对于底盘106的特定位置或角度(倾斜度或倾斜对齐)。缆索116具有固定的长度并且被设置为保持底盘106和接合器112A、112B之间的特定距离或长度，即使在调节、移动或展开支撑架104之后。具体而言，当将起重机支撑装置100从移动模式转换到支撑模式时，缆索116辅助保持不同部分之间的预定距离，这有助于加速支撑架104的附接和重新附接。如上所述，可以使用合适的机构，例如一个或多个绞盘(未示出)，将起重机支撑装置100从建筑物结构172的一个位置或高度提升到另一位置或高度。绞盘可被附接至起重机支撑装置100内的开口以用于提升支撑架104，例如，绞盘的吊钩或提升缆索可分别插入臂108A、108B、108C的远端和近端处的孔194、198。可在梁110A、110B的近端处或在接合器112A、112B上设置允许插入提升缆索或其吊钩的附加孔(未示出)，以协助提升和/或组装起重机支撑装置100，例如通过协助调平梁110A、110B。

水平对齐的侧梁110C可任选地在其远端处铰接至孔190(底盘106的远端)并且在其近端处附接至附加侧连接器板113。长度可调节的接合器(未示出)可放置在水平侧梁110C的近端处以调节水平侧梁110C和侧连接器板113之间的距离。水平侧梁110C有助于缓和在转向或旋转期间施加到起重机170上的扭转力。侧连接器板113可具有类似于突伸锚定件102U、102L的结构，但是可以不同的方式定向(例如，以与突伸锚定件102U、102L附接至建筑物结构172的墙体的方向或方式垂直的方向或方式附接至建筑物结构172的墙体上)。

支撑架104可以通过将螺栓(未示出)分别插入形成在突伸锚固件102U、102L、底盘106以及接合器112A、112B上的孔124、128、144、148、154、158而被附接至突伸锚定件102U、112B。孔124、128、144、148、154、158可以基本上呈椭圆形，以便于连接底盘106或接合器112A、112B及其对应的突伸锚定件102U、102L。具体地，可以在第一(例如，X轴)方向上形成突伸锚定件102U、102L的椭圆形孔124、128，并且可在与突伸锚定件102U、102L的椭圆形孔124、128的第一(X轴)方向垂直的第二方向(例如，Y轴)上形成底盘106和接合器112A、112B的椭圆形孔144、148、154、158。椭圆形孔124、128、144、148、154、158的这种构造便于将底盘106和接合器112A、112B连接至突伸锚定件102U、102L，因为相应的椭圆形孔124、128、144、148、154、158之间的重叠区形成容差间隙以补偿连接的部件之间(即，底盘106或接合器112A、112B和突伸锚定件102U、102L之间)的对齐偏差。这种偏差可以由外力(例如风)或内力(例如，材料的变形或沿着建筑物结构核心的垂直未对准)导致。椭圆形孔124、128、144、148、154、158的上述构造还使部件进行连接时具有灵活性。例如，基本圆形的孔可能难以彼此正确对齐或直接重叠(例如，由于运动或建筑物变形)。因此，正确对齐所有不同连接的每个单独孔对的过程可能是相当耗时的。相比之下，椭圆形的孔可以更容易对齐并且可以补偿部件对准中的偏差，这可进一步加快连接过程，因为其允许在所有三个维度上对连接进行调整。

本发明的多个起重机支撑装置100可用于将塔式起重机170支撑到建筑物结构172的垂直表面(即，混凝土芯)。现在参照图16A至图16D，图16A至图16D示出了安装到建筑物结构172侧面的各个高度的多个起重机支撑装置100A、100B、100C。每个起重机支撑装置100A、100B、100C类似于上文所述的起重机支撑装置100。在该示例中，塔式起重机170始终附接至至少两个起重机支撑装置并由其支撑。当需要让起重机170沿着建筑物结构172的核心向上爬升或向下降落时，可以在拆下当前使用的任何一个起重机支撑装置之前将另外一个起重机支撑装置100附接以支撑起重机170。例如，在卸下底部起重机支撑装置之前，第三上部起重机支撑装置可以附接至现有起重机支撑装置上方的新建成的建筑物楼层上。这种起重机支撑布置方式使多个起重机支撑装置按照一个在另一个之上的顺序安装在沿着所述塔式起重机向上爬升的路径的预定位置处，其中至少一个起重机支撑装置在另一个起重机支撑装置处于移动模式时保持在支撑模式。

现参考图16A，图16A示出了被两台处于支撑模式的起重机支撑装置100A和100B附接至建筑物结构172的外部的塔式起重机170。当需要升高塔式起重机170的高度时(例如，当建筑物172的高度已经升高或在新的高度层面或楼层已经完工之后)，第三起重机支撑装置100C可以在支撑模式下被附接至建筑物172，如图16B所示。塔式起重机170的高度可以升高到一个新的层面(例如，通过沿着爬升架180内的轨道升高塔式起重机170)。塔式起重机170的上升将塔式起重机170与最低处的起重机支撑装置100A分离，如图16C所示。此时，可将最低处的起重机支撑装置100A从建筑物172上拆除并将其转换成移动模式。在这种情况下，塔式起重机170始终由至少两台处于支撑模式的起重机支撑装置(例如，100A和100B，或100B和100C)附接至建筑物172。

当需要将塔式起重机170升高到新的高度时，起重机支撑装置100A可以转换成移动模式，折叠上升以支撑模式附接至建筑物172，如图16D所示。现在参考图5，图5是处于移动模式的起重机支撑装置100的侧视图。柔性接头114使得起重机支撑装置100A、100B、100C易于折叠、运输和重新组装。特别地，起重机支撑装置100通过适当折叠或收缩每个柔性接头114而收缩。当起重机支撑装置100被塔式起重机170的提升机构如绞盘向上提升时，起重机支撑装置100的主要部件可以折叠并由底盘106和梁110A、110B的远端处的至少一个提升缆索吊起或拉动，其中底盘106和梁110A、110B铰接式折叠并在垂直位置对齐。支撑架104可以从突伸锚定件102U、102L解除螺栓连接，并且由附接至底盘106中的孔194的提升机构如提升缆索196拉动铰接式折叠的底盘106和梁110A、110B，底盘106和梁110A、110B在其远端被拉动时可收缩至垂直位置。当提升机构将支撑架104从突伸锚定件102U、102L上提起时，装置100可自然折叠(并且可由重力辅助)。当起重机支撑装置100处于移动模式时，固定尺寸的缆索116可变松弛。起重机本身有助于将起重机(起重机支撑装置)升高到更高的层面。因此，易于折叠和收缩的模块化自适应起重机支撑装置100使施工过程中沿着建筑物结构172向上提升塔式起重机170的过程便于实现，并且可以基本上快速地实施该装置。例如，将起重机支撑装置100折叠起来并将起重机支撑装置100抬高到不同高度的过程可在约10个小时内完成，而相反的，使用传统方法完成类似的过程需40小时。

当支撑架104需要从一个地方移动到另一个地方以增加起重机170的高度或将起重机170从建筑物结构172的一个高度移动到建筑物结构172的另一个高度时，该折叠特征特别有用。在支撑架104移动到期望的高度之后，支撑架104从移动模式转换到支撑模式，即展开并附接至建筑物172的侧面。通过将提升缆索或其吊钩插入底盘近端的孔198中来提升起重机支撑装置100可以辅助将底盘106从垂直对齐移动到水平对齐。固定尺寸的缆索116可以辅助将梁110A、110B从垂直对齐移动到倾斜对齐。如上所述，在支撑模式下，底盘106被附接至上部突伸锚定件102U(左臂108A附接至一个上部突伸锚定件102U并且右臂108B附接至另一个上部突伸锚定件102U)。接合器112A、112B附接至下部突伸锚定件102L(左接合器112A附接至一个下部突伸锚定件102L并且右接合器112B附接至另一个下部突伸锚定件102L)。

当靠近建筑物结构172的底部时，塔式起重机170可被支撑在地面中的水平混凝土基座(未示出)上。当塔式起重机170的高度增加使得塔式起重机170的顶部不再靠近地面时，塔式起重机170可选地单独安装到独立于地面的建筑物结构172的建筑物侧面(例如，悬挂在地面上方)。可以理解的是，与将起重机170放置或附接至建筑物170的中间楼层相反，将塔式起重机170安装或附接至建筑物172的侧面可在将起重机170提升到一个更高的层面之前无需等待下一个楼层建造完工。从而，施工过程大大加快了，因为在起重机向上移动之前不必完全完成下一楼层。因此，起重机能够比其它方式更早地在更高层面上工作。起重机支撑装置可以附接至混凝土芯的外部(混凝土芯的内部通常被指定用于电梯竖井)，并且在附接之前不需要等待完成建筑物的外墙施工。

虽然在上面的描述中，接合器112A、112B安装在下部突伸锚定件102L上，而底盘106安装在上部突伸锚定件102U上，可选地，也可以以相反方式安装支撑架104，即适配器112A、112B安装在上部突伸锚定件102U上，而底盘106安装在下部突伸锚定件102L上。进一步可选地，底盘106和接合器112A、112B可以是L形的，并且突伸锚定件102U、102L可以是倒L形的。加固元件已被描述为梁，并且底盘已被描述为U形，但是可选地，可以使用其它能够支撑底盘的加固元件以及为爬升架提供支撑或底座的其它底盘构造如方形金属板。而且，术语“建筑物”或“高层建筑物”指的是可能从塔式起重机根据建筑物施工向上的进程而向上爬升中获益的任何适当的或合适的结构。

还提供一种使用如上所述的起重机支撑装置将塔式起重机安装到建造中的高层建筑物的侧面的方法，使塔式起重机能够根据建筑物向上或向下建造的进程而向上爬升和向下降落。该方法包括在展开的支撑模式下操作起重机支撑装置，以使所述塔式起重机塔身被固定到所述建筑物上，以及在垂直收缩折叠的移动模式下操作所述起重机支撑装置，以使所述起重机支撑装置移动。所述在第一支撑模式下操作起重机支撑装置的步骤包括如下子步骤：将突伸锚定件在沿着向上爬升或向下降落的路径的第一预定位置和第二预定位置处附接到所述建筑物，以为所述起重机支撑装置提供突出固定部或立足点，将所述底盘在水平位置对齐，并将所述底盘在其近端处可拆卸地附接至突伸锚定件，以支撑所述塔式起重机塔身的爬升架，以及将所述加固元件在倾斜位置对齐，并将所述加固元件在其近端处可拆卸地附接至第二突伸锚定件，以加固所述底盘。所述在垂直折叠的移动模式下操作起重机支撑装置的步骤包括如下子步骤：将所述底盘和所述加强元件从其对应的突伸锚定件拆除，通过所述提升缆索在所述底盘的远端处和所述加固元件的远端处吊拉所述底盘和所述加固元件，同时将所述底盘和所述加固元件铰接式折叠并在垂直位置对齐，以及可选地将突伸锚定件从所述建筑物拆除。

虽然已经对所公开主题的某些实施例进行了描述，以便使本领域的技术人员能够实施本发明，但是前述描述仅仅是示例性的，而非用来限制所公的主题的范围。所公开主题的范围应通过参考所附权利要求来确定。

Claims (16)

1.一种起重机支撑装置，用于将塔式起重机安装到建造中的高层建筑物的侧面，使所述塔式起重机能够根据所述建筑物向上建造的进程而向上爬升，所述起重机支撑装置包括：

底盘，其被设置为用于支撑所述塔式起重机塔身的爬升架；

至少一个加固元件，其中所述底盘的远端铰接至所述加固元件的远端，以及

至少一根提升缆索，用于拉动所述底盘和所述加固元件；

其中，所述起重机支撑装置可在展开的支撑模式下进行操作，在所述展开的支撑模式下，所述底盘在水平位置对齐并且在其近端处可拆卸地附接至所述建筑物的第一预定位置从而使得所述底盘被设置为支撑所述塔式起重机塔身的爬升架，并且在所述展开的支撑模式下，所述加固元件在倾斜位置对齐并且在其近端处可拆卸地附接至所述建筑物的第二预定位置从而使得所述加固元件被设置为加固所述底盘以使所述塔式起重机塔身在所述支撑模式下被固定到所述建筑物上，并且

其中，所述起重机支撑装置可在折叠的移动模式下进行操作，在所述折叠的移动模式下，所述底盘和所述加固元件被配置为在所述底盘的远端处和所述加固元件的远端处被所述提升缆索拉动，并且当所述底盘和所述加固元件从所述建筑物上被拆除时，所述底盘和所述加固元件被铰接式折叠并且在垂直位置对齐，从而当所述底盘和所述加固元件在所述移动模式下折叠时，可通过所述提升缆索移动所述底盘和所述加固元件。

2.根据权利要求1所述的起重机支撑装置，还包括突伸锚定件，所述突伸锚定件在沿着所述向上爬升的路径的所述第一预定位置和所述第二预定位置处可拆卸地锚固至所述建筑物，并且在所述起重机支撑装置处于所述支撑模式时，所述突伸锚定件被设置为用于为所述底盘和所述加固元件提供突出固定部。

3.根据权利要求2所述的起重机支撑装置，还包括嵌入元件，所述嵌入元件在沿着所述向上爬升的路径的所述第一预定位置和所述第二预定位置处嵌入所述建筑物内，以形成用于附接所述突伸锚定件的附接装置。

4.根据权利要求1所述的起重机支撑装置，其中，所述底盘和所述加固元件之间的连接包括可折叠接头，所述可折叠接头用于在所述起重机支撑装置从所述支撑模式转换为所述移动模式时折叠所述起重机支撑装置。

5.根据权利要求1所述的起重机支撑装置，还包括固定尺寸的缆索，所述固定尺寸的缆索连接在所述加固元件的近端和所述底盘的近端之间，用于在所述支撑模式下保持所述加固元件的近端和所述底盘的近端之间的距离。

6.根据权利要求1所述的起重机支撑装置，还包括设置为在所述起重机支撑装置处于所述移动模式时拉动所述底盘的近端从而辅助所述底盘进行水平对齐以转换到所述支撑模式的提升缆索。

7.根据权利要求1所述的起重机支撑装置，还包括设置为在所述起重机支撑装置处于所述移动模式时拉动所述加固元件的近端从而辅助组装所述加固元件以转换到所述支撑模式的提升缆索。

8.根据权利要求2所述的起重机支撑装置，还包括安装在所述加固元件的近端上的接合器，以便于实现所述加固元件和所述突伸锚定件之间的连接。

9.根据权利要求8所述的起重机支撑装置，还包括椭圆形孔，其形成于以下至少一个部件上：

所述突伸锚定件；

所述底盘；以及

所述接合器，

所述椭圆形孔被设置为便于在组装所述起重机支撑装置期间进行调节。

10.根据权利要求1所述的起重机支撑装置，还包括附接在所述底盘的远端和所述建筑物之间的侧部加固元件，所述侧部加固元件被设置为用于缓和所述塔式起重机的扭转力。

11.根据权利要求1所述的起重机支撑装置，其中所述加固元件包括一对梁。

12.根据权利要求1所述的起重机支撑装置，还包括至少一个设置为用于附接提升机构的孔，所述提升机构用于在所述起重机支撑装置处于所述移动模式时提升所述起重机支撑装置。

13.一种起重机支撑结构，包括多个如权利要求1所述的起重机支撑装置，所述多个起重机支撑装置按照一个在另一个之上的顺序安装在沿着所述塔式起重机向上爬升的路径的预定位置处，其中至少一个起重机支撑装置在另一个起重机支撑装置处于所述移动模式时保持在所述支撑模式。

14.一种将塔式起重机安装到建造中的高层建筑物的侧面的方法，使得所述塔式起重机能够根据建筑物向上建造的进程而向上爬升，所述方法使用起重机支撑装置，所述起重机支撑装置包括被设置为用于支撑所述塔式起重机塔身的爬升架的底盘，还包括至少一个加固元件，其中所述底盘的远端铰接至所述加固元件的远端，以及还包括用于拉动所述底盘和所述加固元件的至少一根提升缆索，所述方法包括如下步骤：

在展开的支撑模式下操作所述起重机支撑装置，以使所述塔式起重机塔身被固定到所述建筑物上，包括如下子步骤：

将所述底盘在水平位置对齐，并将所述底盘在其近端处可拆卸地附接至所述建筑物的第一预定位置，以支撑所述塔式起重机塔身的爬升架，以及

将所述加固元件在倾斜位置对齐，并将所述加固元件在其近端处可拆卸地附接至所述建筑物的第二预定位置，以加固所述底盘；以及

在垂直折叠的移动模式下操作所述起重机支撑装置，以使所述起重机支撑装置移动，包括如下子步骤：

将所述底盘和所处加固元件从所述建筑物拆除，以及

通过所述提升缆索在所述底盘的远端处和所述加固元件的远端处吊拉所述底盘和所述加固元件，同时将所述底盘和所述加固元件铰接式折叠并在垂直位置对齐。

15.根据权利要求15所述的安装塔式起重机的方法，其中所述在支撑模式下操作所述起重机支撑装置的步骤还包括子步骤：将突伸锚定件在沿着所述向上爬升的路径的所述第一预定位置和所述第二预定位置处附接到所述建筑物，以为所述起重机支撑装置提供突出固定部。

16.根据权利要求16所述的安装塔式起重机的方法，其中所述在移动模式下操作所述起重机支撑装置的步骤还包括子步骤：将所述突伸锚定件从所述建筑物拆除。